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结肠癌仍然是第三常见的恶性肿瘤，去世率高，但五年生存几率低。新型酪氨酸激酶抑制剂（TKI）如帕唑帕尼（Pazopanib）成为有效的抗癌药品，在包括结肠癌在内的多种恶性肿瘤中显示出有希望的临床活性。然而，抗癌的确切潜在机制尚不明白。在这里，我们证明帕唑帕尼通过诱导 PUMA 表达促进结肠癌细胞凋亡。帕唑帕尼通过抑制 PI3K/Akt 讯号通路诱导不依赖 p53 的 PUMA 活化，从而激活 Foxo3a，随后与 PUMA 的启动子结合以激活其转录。诱导后，PUMA 激活 Bax 并触发内在的线粒体凋亡途径。此外，在异种移植模型中给予帕唑帕尼高度抑制肿瘤生长。细胞和肿瘤中的 PUMA 缺失导致帕唑帕尼耐受药物，表明 PUMA 介导的促凋亡和抗癌作用体外和体内。将帕唑帕尼与一些常规或新型药品联用，产生了增强的协同抗癌作用，这些作用与通过不同途径增强的 PUMA 诱导有关。总之，这些结果确定了 PUMA 在介导帕唑帕尼对结肠癌细胞的抗肿瘤作用中的关键作用，并为临床评估提供了依据。
帕唑帕尼（Pazopanib）是一种有效且选择性的多靶点受体 TKI，已在临床上用于多种肿瘤类别。然而，人们对帕唑帕尼怎样抑制癌细胞的生长知之甚少。在这里，我们报告了帕唑帕尼在结肠癌中的治疗效果和机制研究。我们发现帕唑帕尼在体外和体内均显示出抗癌活性并抑制结肠癌的生长。使用多个细胞系，我们首次表明帕唑帕尼的肿瘤抑制依赖于 PUMA 诱导。特殊是，帕唑帕尼对Akt活性具有高度抑制作用，并通过转录因子FoxO3a而不是p53诱导PUMA。这种不依赖 p53 的 PUMA 表达激活了 Bax 和线粒体凋亡途径。
使用包括 WT、p53 突变或敲除细胞在内的多结肠癌细胞，我们发现帕唑帕尼（Pazopanib）能够诱导所有这些细胞凋亡，没有差异，在此时间段 PUMA 表达高度延长，表明 PUMA 在这种细胞凋亡过程中的潜在作用。靶向一些活化的抗凋亡激酶是开发抗癌药品的一种策略。最常见的变化激酶是响应酪氨酸激酶抑制剂 (TKI) 的 ERK 和 Akt 讯号。我们的结果表明，在帕唑帕尼医治后，宽型 p53-/-或 PUMA-/-结肠癌细胞中的 Akt 活性被大大抑制，表明 Akt 讯号独立于 p53 和 PUMA 的上游或位于 p53 和 PUMA 的上游。此外，帕唑帕尼或抑制剂对 Akt 的抑制显着延长了 PUMA 表达，而活性 Akt 的过表达抑制了这种 PUMA 诱导。相比之下，pazopanib对磷ERK的变化不均匀，在RKO和HT-29细胞中减少，但在HCT-116和DLD1细胞中没有变化。有趣的是，在 RKO 和 HT29 细胞中通过其抑制剂抑制 ERK 不会导致 PUMA 诱导，强烈表明 ERK 抑制可能不会促进 PUMA 诱导。然而，瑞戈非尼确实减少了 HCT-116 细胞中的 p-ERK 并延长了 PUMA 的表达，这与其他组的结果一致。由此看来，ERK和PUMA之间的关系很复杂，需要进一步研究。
先前的研究表明，在结肠癌细胞中抑制极光激酶后，NF-kB 可直接诱导 PUMA。帕唑帕尼（Pazopanib）处置后磷光体-p65 的变化表明 NF-kB 讯号传导不参与我们的实验模型。此外，其他一些研究报道 p73 参与了 PUMA 的激活。然而，我们的结果表明，在帕唑帕尼诱导 PUMA 时间段 p73 表达没有变化，表明我们的实验模型中 p73 非依赖性 PUMA 表达。值得注意的是，FoxO3a 被激活然后转移扩散到细胞核，在那里它与 PUMA 的启动子结合以刺激其转录。通过 shRNA 敲低 FoxO3a 大大减少了 PUMA 的表达，帕唑帕尼激活caspase-3/9和细胞凋亡。总之，这些表明 PUMA 诱导是通过在 pazoapnib 诱导的细胞凋亡过程中 Akt 抑制时 FoxO3a 激活，这是 p53 非依赖性的。
迄今为止，缺乏靠谱的帕唑帕尼（Pazopanib）对结肠癌治疗效果的生物标志物。我们的结果表明，无论 p53 状态怎样，帕唑帕尼都能在所有分析的结肠细胞中诱导 PUMA 表达。这种 PUMA 诱导对于帕唑帕尼诱导的细胞凋亡是必不可少的。首先，我们发现帕唑帕尼诱导细胞c释放、Bax活化、caspase3和9裂解以及细胞凋亡。然而，所有这些凋亡事件都没有发生在 PUMA-/-或 PUMA 敲低细胞中。这些表明帕唑帕尼诱导了 PUMA 依赖性线粒体途径的细胞凋亡。进一步的实验表明，PUMA 通过直接与 Bax 结合和在帕唑帕尼刺激后竞争性结合 Bcl-xL 来促进 Bax 活化。最后，体内异种移植实验进一步表明 PUMA 引发的细胞凋亡对于帕唑帕尼的抗癌作用至关重要。因此，PUMA上调可能成为结肠癌对帕唑帕尼反应的潜在生物标志物。
总之，我们的结果表明，帕唑帕尼（Pazopanib）对结肠癌细胞表现出直接的抗肿瘤活性。帕唑帕尼的这种抗癌作用是 PUMA 依赖性的，从 Akt 抑制、FoxO3a 激活和核转位开始，导致 PUMA 诱导和线粒体凋亡的发生。结合体内异种移植小鼠的数据，我们为帕唑帕尼的抗癌机制提供了新的机制见解，并对未来临床实验的进一步研究具有重要意义。【微信：yaodaoyaofang】扫描下方二维码了解更多：
